Біоритми

Біоритмами називаються циклічні зміни функцій органів і систем та організму в цілому. Головною характеристикою циклічної активності є її періодичність, тобто час за який здійснюється один повний цикл. Відповідно до часом періодів циклічної активності всі біологічні ритми поділяються на три групи:
1. Циркадіанні. Це ритми з добовою періодичністю. До ціркадіанним ритмам відносяться цикли сон-неспання, циклічні добові коливання температури тіла, вмісту електролітів в рідинах організму, рівня гормонів в крові і т.д ..
2. Інфрадіанні. Цикли з більшою, ніж добу, тривалістю. Це тижневі, місячні, річні ритми. Ними є менструальний цикл, сезонні зміни функцій організму, життєвий цикл.
3. Ультрадіанні. Ритми з періодичність менше доби. Виділяють вартові, хвилинні, секундні ритми. До цієї групи біоритмів відносяться споживання їжі, періодична діяльність органів травлення, дихання, серцевий ритм, ритми активності різних клітин-пейсмекеров і т.д ..

Найбільш помітними є ціркадіанние ритми. У більшості тварин цикл спокій-активність тісно пов’язаний зі зміною дня і ночі. При цьому не має значення, в якій відрізок часу доби спостерігаються максимальна і мінімальна активність.

Наприклад у нічних тварин максимум рухової активності вночі, в інших вранці і т.д .. Для людини характерні висока активність днем ​​і низька вночі. Ціркадіанний ритм забезпечує кожному виду максимальну здатність до пристосування. Це є наслідком його еволюції. Найбільш важливу роль у синхронізації ціркадіанних ритмів грають добові коливання освітленості. Тому особливою функцією зорової сенсорної системи є їх регуляція. Ціркадіанние ритми, регульовані за допомогою зорової сенсорної системи, визначаються лише рівнем освітленості. Цей процес відбувається без участі свідомості. Головним елементом, що забезпечує синхронізацію ритму, є тонкий пучок нервових волокон, що відходить від зорового нерва і закінчується на невеликому ядрі переднього гіпоталамуса. Цей пучок називається ретіногіпоталаміческім трактом. Ядро, розташоване під перекрестом зорових нервів, супрахіазменние. Встановлено, що його двостороннє руйнування призводить до неузгодженості ціркадіанних і багатьох функцій організму. Зокрема, порушується цикл сон-неспання, добова циклічність споживання води, рівня гормонів, температури тіла і т.д .. Крім того в підтримці ціркадіанних ритмів певне значення і підкіркові зорові центри – верхні горби четверохолмія, зовнішні колінчаті тіла.

Одним з важливих утворень, що беруть участь у підтримці ціркадіанних ритмів є епіфіз. Він виробляє гормон мелатонін, що утворюється в процесі метаболізму серотоніну. Концентрація мелатоніну в епіфізі збігається із частотою цих ритмів. Встановлено, що активність синтезу мелатоніну регулюється симпатическим верхнім шийним ганглієм, яке в свою чергу знаходиться під впливом супрахіазменние. У темний час доби зростає вміст в епіфізі мелатоніну, а в світлий серотоніну. У свою чергу мелатонін пригнічує вироблення гонадотропних гормонів гіпофіза.

У формуванні ціркадіанних ритмів беруть участь клітинні та генетичні механізми. Зокрема цикл синтезу клітинного білка триває близько 24 годин. З такою ж періодичність діють ферментні комплекси, що забезпечують метаболізм вуглеводів в клітинах.

Вважається що в організмі є ієрархічна система генерації біоритмів. Вона утворена годинником-осцилляторами декількох рівнів. Нижнім є генетичний, а верхніми осциллятори центральної нервової системи. Кількох осциляторів забезпечують і ціркадіанние ритми. Але вони синхронізуються єдиним механізмом в 24 годинний цикл.

При швидкій зміні параметрів ритмічності геофізичних процесів (наприклад тривалості світлового дня, часу доби) нормальна ціркадіанний ритмічність порушується. Виникає десинхроноз. Наприклад стан десинхроноза виникає у людей у ​​зв’язку з професійною діяльність (люди працюють позмінно). Десинхроноз призводить до загострення хронічних і виникнення інших захворювань.

Посилання на основну публікацію